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Einrichtung zum Synchronisieren von getrennt laufenden Ton-und Bildfilmen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Synchronisieren von getrennt laufenden Ton-und Bild- filmen, bei der die den synchronen Lauf steuernden Elemente in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des auf einer Steuerspur mit Synchronisierimpulsen versehenen Tonträgers wirksam werden, mit Aufzeichnung und'Wiedergabe des Tones durch ein Magnettongerät. Es ist bekannt, den Bild- und den Tonträger nach dem Pilottonverfahren bei der Tonfilmaufnahme und -wiedergabe zu synchronisieren (vgl. deutsche
Patentschriften Nr. 232570,800157, 882956, 883836). Hiebei ist bei Verwendung eines Magnettongerätes für die Schallaufzeichnung und -wiedergabe auf dem Tonband ausser der Spur für das Schallereignis auch die Pilottonspur enthalten.
Es ist bekannt, hiebei mittels eines Pilotgenerators (Multivibrator) eine Steuerspannung von 50 Hz auf dem Tonträger aufzuzeichnen, die nach der Abtastung so verstärkt wird, dass genügend Leistung zum di- rekten Antrieb des Bildprojektormotors zur Verfügung steht. Hiebei ist ungünstig, dass als Motor für den Bildprojektor ein Synchronmotor erforderlich ist, dem eine exakte 50 Hz-Spannung zuzuführen ist. Es muss daher durch besondere Massnahmen (Bandpassfilter) die erforderliche Frequenz aus der vom Multivibrator gelieferten Schwingungsform ausgesiebt werden. Die von den Impulsköpfen aufzuzeichnende bzw. abzutastende Frequenz liegt zudem in einem Bereich, der wegen des w-Ganges der Magnetköpfe ungünstig ist. Ferner ist der Aufwand für den den Projektormotor antreibenden Leistungsverstärker recht erheblich.
Dieser Aufwand ist zwar bei Einrichtungen vertretbar, die auf die Tonfilmtechnik, also den Studiooder Theaterbetrieb abgestellt sind, jedoch nicht bei Geräten für den Filmamateur, z. B. den Schmalfilmamateur. Für den Schmalfilmamateur hat man deshalb Zusatzgeräte zum Magnettongerät geschaffen, die gemäss der deutschen Patentschrift Nr. 823979 (Monatliche Fototechnische Mitteilungen, April 1957, S. 94-96) in Verbindung mit einem handelsüblichen Magnettongerät und einem handelsüblichen, unperforierten Tonband den Bildträger mit dem Tonträger synchronisieren. Bei diesen Geräten müssen jedoch die drei zusammenwirkenden Einheiten : Magnettongerät-Zusatzgerät-Bildgerät eng benachbart aufgestellt werden.
Ferner muss das Tonband aus dem Magnettongerät hinausgeführt und über das Zusatzgerät geleitet werden. Beides erschwert den Betrieb einer solchen Tonfilmeinrichtung. Ausserdem ist das'Zusatzgerät recht teuer.
Die Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten Einrichtungen. Sie geht von einer bekannten, nach dem Pilottonverfahren arbeitenden Einrichtung aus, bei der mittels eines im Takt gesteuerten Generators bei der Aufnahme Steuerimpulse auf eine Steuerspur des Tonträgers aufgezeichnet werden, die bei der Wiedergabe in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Tonträgers die Geschwindigkeit des Bildfilmes bestimmen. Die Erfindung besteht darin, dass ein lediglich als Schalter wirkender elektrischer Taktgeber vorgesehen ist, durch den bei der Aufzeichnung der Impulse ein Kondensator periodisch zwecks Aufladung an ein positives Potential und zwecks Entladung an die Wicklung des Impulskopfes gelegt wird.
Hiedurch ergibt sich der Vorteil, dass auf die Kurvenform, die der Taktgeber erzeugt, keine Rücksicht genommen zu werden braucht, weil lediglich ein Relais mit Stromstosses entsprechend der Impulsfolgefrequenz zu schalten ist. Der Taktgeber kann daher einfachster Bauart sein und z. B. aus einem Sperrschwinger bestehen. Der Generator kann auf eine beliebige Frequenz abgestimmt sein, die so bemessen ist, dass sie in einem beim Magnettonverfahren günstigen mittleren Bereich (etwa 1000 Hz) liegt.
Da
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die Elemente des Generators lediglich aus einem Schwingkreis bestehen, der in an sich bekannter Weise aus einem Kondensator und der Induktivität des Impulskopfes gebildet ist, ist der Aufwand erheblich geringer als der Aufwand bei einem andern bekannten Gerät mit einem durch den Projektor mechanisch getasteten Röhrenoszillator. Bei der Erfindung werden durch periodische Aufladung des Kondensators und Entladung über die Magnetkopfwicklung die Impulse in Form abklingender Schwingungszage auf die Steuerspur aufgezeichnet. Der elektrische Taktgeber wird auch bei der Wiedergabe benutzt und dann durch die aufgezeichneten Impulse synchronisiert.
Wird auch der bei der Wiedergabe wirksame Magnetkopfkreis in an sich bekannter-Weise auf die Frequenz der Impulse abgestimmt, so lässt sich auch bei der Wiedergabe die grösstmögliche Spannungsabgabe erzielen..
Die dem Magnettongerät zuzuordnenden Elemente, die im wesentlichen aus einem Verstärkerzug, einem Kondensator und einem Schaltrelais mit Umschaltkontakt bestehen, können in ein handelsübliches Magnettongerät eingebaut oder in einem an das Magnettongerät anzuschaltenden Zusatzgerät untergebracht werden.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die Verwendung durch den Schmalfilmamateur be- schränkt, sie lässt sich, sinngemäss abgewandelt, auch für die Tonfilmtechnik allgemein, d. h. für den gesteuerten Ablauf zweier - oder gegebenenfalls mehrerer - Bewegungsvorgänge anwenden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand eines Schaltbildes schematisch dargestellt.
In Fig. 1 deutet 1 einen Magnetkopf an, der bei einem Magnettongerät die Steuerspur aufzeichnet bzw. abtastet. Es handelt sich insoweit um ein Magnettongerät für Halbspurbetrieb. Auf der einen Spur wird das Schallereignis, auf der andern Spur das Steuersignal aufgezeichnet.
An den Magnetkopf 1 - einen Halbspurkopf - schliesst der Verstärker 2 an. Dieser enthält die Ver-
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Sperrschwinger 4 ist angekoppelt. ein Relais 5, das später erläuterte bewegliche Kontakte 5'und 5" ver- stellt. Der Sperrschwinger ist als Taktgeber oder Oszillator besonders vorteilhaft, da er auf einfachste Weise zu erzwungenen Schwingungen angestossen werden kann.
Ein Schalter mit den beweglichen Kontakten 6', 6" ist so einzustellen, dass beim Betriebszustand "Aufnahme" der Kontakt 6'an dem festen Kontakt 7" und der bewegliche Kontakt 6" an dem festen Kontakt 8" liegt, während bei dem (dargestellten) Betriebszustand "Wiedergabe" der bewegliche Kontakt 6'am festen Kontakt 7', und der bewegliche Kontakt 6" am festen Kontakt 8'anliegt. Ein Kondensator 9 wird durch den vom Relais 5 verstellten Kontakt 5'entweder an den festen Kontakt 10'und damit an ein Pluspotential des Verstärkers 2 oder an den festen Kontakt 10" und damit über den festen Kontakt 8", beweglichen Kontakt 6"an den Magnetkopf 1 gelegt.
Der Magnetkopf 1 bildet zusammen mit dem Kondensator 9 einen Schwingungskreis, über den sich der Kondensator entladen kann. Die einzelnen Glieder sind so bemessen, dass die Entladung mit einer Frequenz von 1000 Hz erfolgt, welche Schwingung periodisch in weniger als dem Impulsabstand, der von dem Taktgeber 4 herrührt, z. B. in 1/50 sec zu Null abklingt.
Die Frequenz 1000 Hz ist besonders günstig für die Aufzeichnung und Wiedergabe, u. zw. sowohl hinsichtlich des Frequenzganges des Verstärkers, als auch des w-Ganges des Magnetkopfes. Der Magnetkopf ist zusammen mit dem Kondensator 9'auf 1000 Hz abgestimmt, so dass bei Wiedergabe an den Klemmen des Magnetkopfes eine optimale Spannung herrscht.
Der von dem Relais 5 gesteuerte weitere Kontakt 5" liegt in einem an die Buchsen 11 des Magnettongerätes anzuschliessenden äusseren Stromkreis 12, an den die mit dem Bildgerät zusammenwirkenden
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bestehen, von denen der Umschalter 13 entsprechend den im äusseren Stromkreis 12 auftretenden, vom Tonband herrührenden Impulsen und der Umschalter 14 durch das Bildgerät verstellt wird. Die Bewegung des Umschalters 14 kann z. B. von der Greiferwelle des Bildgerätes oder durch eines der Stiftenräder des Filmtransportwerkes erfolgen. Es wird dadurch ein im Motorstromkreis des Bildgerätes liegender Widerstand 15 bei unterschiedlicher Kontaktgabenzahl oder-phasenlage der Kontakte 13, 14 so kurzgeschlossen, dass der Antriebsmotor 16 beschleunigt oder verzögert wird.
Der Widerstand ist so bemessen, dass der Motor des Projektors langsamer als notwendig läuft. Von Hand zu betätigende zusätzliche Tasten 17, 18 ermöglichen es, den Projektormotor unabhängig von der Synchronisierung zu beschleunigen oder zu verzögern. Das kann zum Ausgleich von Standfehlern benutzt werden.
Die Kontakteinrichtung 13,14 mit dem den Kontakt 13 steuernden, in dem Steuerstromkreis 12 liegenden Relais kann entweder unmittelbar an das Bildgerät angebaut oder in einem dem Bildgerät zugeordneten und mit diesem elektrisch verbundenen Zusatzgerät untergebracht sein. Die Kontakte selbst sind
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zweckmässig unmittelbar am Bildgerät selbst vorgesehen, so dass nur elektrische Verbindungen erforderlich sind. Von Vorteil ist, dass alle Steuerleitungen nur Niederspannung führen und die Betriebsspannung für das Bildgerät über getrennte Leitungen geführt wird.
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quenz wird der Sperrschwinger 4 auf 16 2/3 Hz synchronisiert. Das Relais 5 schaltet also alle 1/16 sec den
Schalter 5'von dem festen Kontakt 10'auf den festen Kontakt 10".
Der Kontakt 6"ist zusammen mit dem Kontakt 6'umgeschaltet worden und stellt eine Verbindung zwischen dem festen Kontakt S"und dem
Magnetkopf 1 her.
Der über den festen Kontakt 10'an ein Pluspotential des Verstärkers 2 geschaltete Kondensator lädt sich auf. Beim Anschwingen des Sperrschwingers wird das Relais 5 erregt, es legt den Kontakt 5'an den festen Kontakt 10". Der Kondensator 9 entlädt sich über den Magnetkopf 1, so dass an diesem gemäss Fig. 3 alle 1/16 sec eine auf Null abklingende 1000 Hz-Spannung liegt. Diese Spannung wird als Steuerfrequenz auf der Steuerspur des Tonbandes aufgezeichnet. Der Sperrschwinger setzt sofort wieder aus, das Relais 5 wird stromlos und der Kontakt 5'legt sich gegen den festen Kontakt 10', wobei der Kondensator 9 wieder aufgeladen wird.
Bei der Wiedergabe ist der das Tonband abtastende Magnetkopf 1 über den Umschalter 6", festen Kontakt 8', festen Kontakt 7', Umschalter 6'an den Eingang der Verstärkerrohre 3 geschaltet. Dabei ist durch den Kondensator 9'der Kopf auf die aufgezeichnete Frequenz abgestimmt, so dass sich eine hohe Eingangsspannung ergibt. Jetzt wird der Sperrschwinger durch die auf dem Tonband aufgezeichnete Steuerfrequenz synchronisiert. Das Relais 5 verstellt den Kontakt 5" entsprechend den in ihm wirksamen Impulsen, während nun der Kontakt 5" leer mitlauft. Der Kontakt 5" schaltet den äusseren Stromkreis 12, in dem in der weiter oben beschriebenen Weise die Synchronisierelemente liegen.
Falls das Magnettongerät nur für Aufnahme oder Wiedergabe allein benutzt werden soll, ist die Schaltung des Taktgeberverstärkers normal gesperrt. Bei Einstecken der Verbindungsleitungen zum Bildgerät ist die Sperrspannung kurzgeschlossen.
Die Frequenz des Taktgebers muss nicht unbedingt 16 2/3 Hz sein, sie kann auch in einem ganzzahligen Verhältnis dazu stehen, ist aber in eine feste Beziehung zur Bildwechselzahl des Bildgerätes zu bringen. Wenn das Bildgerät z. B. 24 oder 25 Bildwechsel pro Sekunde ausführt, so wird der Sperrschwin- ger auf eine dieser Bildwechselzahl entsprechende Frequenz abzustimmen sein.
Die Relais können als hochempfindliche Relais mit Selbsthaltung ausgeführt sein. Die Zeitkonstante der Selbsthaltekreise ist dann auf den Abstand der vom Taktgeber ausgehenden Impulse abzustimmen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Synchronisieren von getrennt laufenden Ton-und Bildfilmen, bei der mittels eines im Takt gesteuerten Generators bei der Aufnahme Steuerimpulse auf eine Steuerspur des Tonträgers aufgezeichnet werden, die bei der Wiedergabe in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Tonträgers die Geschwindigkeit des Bildfilmes bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass ein lediglich als Schalter wirkender elektrischer Taktgeber vorgesehen ist, durch den bei Aufzeichnung der Impulse ein Kondensator periodisch zwecks Aufladung an ein positives Potential und zwecks Entladung an die Wicklung des Impulskopfes gelegt wird.
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Device for synchronizing separately running audio and video films
The invention relates to a device for synchronizing separately running sound and video films, in which the elements controlling the synchronous run are effective depending on the speed of the sound carrier provided with synchronization pulses on a control track, with recording and reproduction of the sound by a Magnetic recorder. It is known to synchronize the video and sound carriers using the pilot tone method when recording and playing back sound films (cf.
Patent Nos. 232570,800157, 882956, 883836). When using a magnetic recorder for sound recording and reproduction on the tape, in addition to the track for the sound event, the pilot tone track is also included.
It is known to use a pilot generator (multivibrator) to record a control voltage of 50 Hz on the sound carrier, which is amplified after scanning so that sufficient power is available to directly drive the image projector motor. The disadvantage here is that a synchronous motor is required as the motor for the image projector, to which an exact 50 Hz voltage is to be fed. The required frequency must therefore be filtered out of the waveform supplied by the multivibrator by means of special measures (bandpass filter). The frequency to be recorded or scanned by the pulse heads is also in a range that is unfavorable because of the w-rate of the magnetic heads. Furthermore, the effort for the power amplifier driving the projector motor is quite considerable.
This effort is justifiable for facilities that are geared towards sound film technology, i.e. studio or theater operations, but not for devices for film amateurs, e.g. B. the narrow-film amateur. For the narrow-film amateurs, additional devices for the magnetic recorder have been created which, in accordance with German patent specification No. 823979 (Monthly Fototechnische Mitteilungen, April 1957, pp. 94-96) in conjunction with a standard magnetic sound device and a standard, non-perforated tape record the image carrier with the sound carrier synchronize. In these devices, however, the three interacting units: magnetic sound device-additional device-image device must be set up in close proximity.
Furthermore, the tape must be fed out of the magnetic device and passed over the additional device. Both of these make it difficult to operate such a sound film device. In addition, the additional device is quite expensive.
The invention avoids the disadvantages of the known devices. It is based on a known device operating according to the pilot tone method, in which control pulses are recorded on a control track of the sound carrier by means of a clock-controlled generator during recording, which determine the speed of the film during playback depending on the speed of the sound carrier. The invention consists in that an electrical clock generator is provided which only acts as a switch, by means of which a capacitor is periodically placed at a positive potential for charging and for discharging to the winding of the pulse head when the pulses are recorded.
This has the advantage that the waveform generated by the clock generator does not need to be taken into account, because only a relay with a current surge has to be switched according to the pulse repetition frequency. The clock can therefore be of the simplest type and z. B. consist of a blocking oscillator. The generator can be tuned to any frequency that is dimensioned in such a way that it lies in a medium range (approximately 1000 Hz) which is favorable for the magnetic sound method.
There
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the elements of the generator only consist of a resonant circuit, which is formed in a known manner from a capacitor and the inductance of the pulse head, the effort is considerably less than the effort of another known device with a tube oscillator mechanically keyed by the projector. In the invention, the pulses are recorded in the form of decaying vibrations on the control track by periodic charging of the capacitor and discharge via the magnetic head winding. The electrical clock is also used during playback and is then synchronized by the recorded pulses.
If the magnetic head circuit that is effective during playback is also matched to the frequency of the pulses in a manner known per se, then the greatest possible voltage output can also be achieved during playback.
The elements to be assigned to the magnetic device, which essentially consist of an amplifier cable, a capacitor and a switching relay with a changeover contact, can be built into a commercially available magnetic device or in an additional device to be connected to the magnetic device.
The invention is of course not restricted to use by the amateur cine film. It can also be used, modified accordingly, for sound film technology in general, ie. H. for the controlled sequence of two - or possibly several - movement processes.
In the drawing, an embodiment of the invention is shown schematically on the basis of a circuit diagram.
In Fig. 1, 1 indicates a magnetic head which records or scans the control track in a magnetic recorder. To this extent, it is a magnetic recorder for half-track operation. The sound event is recorded on one track and the control signal on the other.
The amplifier 2 connects to the magnetic head 1 - a half-track head. This contains the
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Blocking oscillator 4 is coupled. a relay 5, which adjusts the movable contacts 5 'and 5 "explained later. The blocking oscillator is particularly advantageous as a clock generator or oscillator, since it can be triggered in the simplest way to create forced oscillations.
A switch with the movable contacts 6 ', 6 "is to be set in such a way that the contact 6' is on the fixed contact 7" and the movable contact 6 "on the fixed contact 8" in the "recording" operating state ) "Playback" operating state the movable contact 6 'rests on the fixed contact 7', and the movable contact 6 "rests on the fixed contact 8 '. A capacitor 9 is connected to either the fixed contact 10' and by the contact 5 'adjusted by the relay 5 thus applied to a positive potential of the amplifier 2 or to the fixed contact 10 ″ and thus to the magnetic head 1 via the fixed contact 8 ″, movable contact 6 ″.
The magnetic head 1, together with the capacitor 9, forms an oscillating circuit through which the capacitor can discharge. The individual links are dimensioned so that the discharge takes place at a frequency of 1000 Hz, which oscillation periodically in less than the pulse interval that originates from the clock 4, z. B. decays to zero in 1/50 sec.
The frequency 1000 Hz is particularly favorable for recording and playback, u. between both the frequency response of the amplifier and the w-course of the magnetic head. The magnetic head, together with the capacitor 9 ', is tuned to 1000 Hz, so that there is optimum voltage at the terminals of the magnetic head during playback.
The further contact 5 ″ controlled by the relay 5 is located in an external circuit 12 to be connected to the sockets 11 of the magnetic sound device, to which the cooperating with the image device
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exist, of which the changeover switch 13 is adjusted according to the impulses occurring in the outer circuit 12, originating from the tape, and the changeover switch 14 is adjusted by the image device. The movement of the switch 14 can, for. B. from the gripper shaft of the imaging device or by one of the pin wheels of the film transport. As a result, a resistor 15 located in the motor circuit of the imaging device is short-circuited with a different number or phase position of the contacts 13, 14 so that the drive motor 16 is accelerated or decelerated.
The resistance is such that the motor of the projector runs slower than necessary. Additional buttons 17, 18 which can be operated manually make it possible to accelerate or decelerate the projector motor independently of the synchronization. This can be used to compensate for stand errors.
The contact device 13, 14 with the relay which controls the contact 13 and is located in the control circuit 12 can either be attached directly to the image device or be accommodated in an additional device associated with the image device and electrically connected to it. The contacts themselves are
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expediently provided directly on the image device itself, so that only electrical connections are required. The advantage is that all control lines only carry low voltage and the operating voltage for the image device is carried over separate lines.
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The blocking oscillator 4 is synchronized to 16 2/3 Hz. The relay 5 switches every 1/16 sec
Switch 5 'from the fixed contact 10' to the fixed contact 10 ".
The contact 6 "has been switched over together with the contact 6 'and provides a connection between the fixed contact S" and the
Magnetic head 1.
The capacitor connected to a positive potential of the amplifier 2 via the fixed contact 10 'charges up. When the blocking oscillator starts to oscillate, the relay 5 is excited, it applies the contact 5 'to the fixed contact 10 ". The capacitor 9 discharges via the magnetic head 1, so that, according to FIG 1000 Hz voltage is present. This voltage is recorded as the control frequency on the control track of the tape. The blocking oscillator immediately stops again, the relay 5 is de-energized and the contact 5 'lies against the fixed contact 10', whereby the capacitor 9 is recharged becomes.
During playback, the magnetic head 1 scanning the tape is connected to the input of the amplifier tubes 3 via the changeover switch 6 ", fixed contact 8 ', fixed contact 7', changeover switch 6 '. The head is set to the recorded frequency through the capacitor 9' The blocking oscillator is now synchronized by the control frequency recorded on the tape. The relay 5 adjusts the contact 5 "according to the impulses that are active in it, while the contact 5" is idle "switches the external circuit 12, in which the synchronizing elements are located in the manner described above.
If the magnetic device is only to be used for recording or playback, the circuit of the clock amplifier is normally blocked. The reverse voltage is short-circuited when the connection lines to the image device are plugged in.
The frequency of the clock does not necessarily have to be 16 2/3 Hz, it can also be in an integer ratio, but must be brought into a fixed relationship to the number of picture changes of the image device. When the imaging device is e.g. B. executes 24 or 25 image changes per second, the blocking oscillator will have to be tuned to a frequency corresponding to this number of image changes.
The relays can be designed as highly sensitive relays with self-holding. The time constant of the self-holding circuits must then be adjusted to the interval between the pulses emitted by the clock generator.
PATENT CLAIMS:
1. Device for synchronizing separately running audio and video films, in which control pulses are recorded on a control track of the audio carrier by means of a clock-controlled generator during recording, which during playback determine the speed of the video film depending on the speed of the audio carrier, characterized in that an electrical clock is provided which only acts as a switch, by means of which, when the pulses are recorded, a capacitor is periodically applied to a positive potential for charging and to the winding of the pulse head for discharging.